Thermally Active Surfaces in Architecture pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Kiel Moe

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2010-3

价格:$ 62.15

装帧:

isbn号码:9781568988801

丛书系列:

图书标签:

建筑
建筑理论
reading
建筑
热工学
热舒适性
建筑物理
可持续设计
节能建筑
建筑材料
表面技术
气候适应性设计
被动式设计

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具体描述

In the architecture profession's ongoing quest for sustainability, it is often the most fundamental practices that require rethinking. Thermally Active Surfaces in Architecture, the groundbreaking new study by 2009 Rome Prize-winning architect Kiel Moe, argues that water, with its higher density, is far better at capturing and channeling energy than air. By separating the heating and cooling of a building from its ventilation, the building's structure itself becomes the primary thermal system. This transformation of energy and building practices triggers a cascading set of possibilities for a building's health, structure, and durability. The first and only book of its kind, Thermally Active Surfaces in Architecture details ten contemporary case studies, from some of today's most innovative architects.

建筑表面热行为与动态调控：下一代环境适应性外立面系统探析导言：迈向智能、节能与舒适的建筑未来建筑作为人类活动的主要载体，其外围护结构——尤其是外立面系统——在建筑能耗、室内环境质量以及城市热岛效应的缓解中扮演着至关重要的角色。传统的建筑外墙设计往往依赖于静态的保温材料和固定的几何形态，这使得建筑对瞬息万变的外部气候条件和内部使用需求缺乏有效的响应能力。随着能源危机与气候变化的日益严峻，建筑领域对创新的环境控制策略的需求达到了前所未有的高度。本书聚焦于超越传统热力学被动策略的范畴，深入探讨动态、自适应和智能化的建筑表面热力学管理系统的理论基础、设计原理、材料创新以及集成应用。我们将从根本上重新审视建筑外皮与环境之间的能量交换机制，旨在提供一套全面的框架，用以设计和构建能够主动响应气候变化、优化能源性能并提升居住者热舒适度的下一代建筑外立面。 --- 第一部分：环境热力学基础与性能评估的深化本部分将奠定理解动态热表面所需的基础知识，并引入更精细的性能评估方法。 1. 建筑外皮热耦合的复杂性重审我们将从微观到宏观层面，重新剖析太阳辐射吸收、对流换热、热桥效应以及材料的非线性热响应。重点关注传统稳态模型在描述快速变化气候条件下的局限性，并引入瞬态分析方法，强调时间维度在热性能评估中的决定性作用。 2. 辐射平衡的精细化建模：长波与短波的动态交互传统建筑热平衡主要关注净热增益。本书将详细阐述如何精确量化不同入射角度和光谱分布的太阳短波辐射，以及材料自身的红外长波发射和接收特性。我们将探讨选择性辐射涂层的设计原理，它们如何通过调控特定波段的能量传输来实现主动或被动的热调节功能。 3. 室内热舒适度指标的扩展除了标准的PMV/PPD模型外，我们将引入基于生理学和行为学的热舒适度指标，特别是那些与表面温度波动和辐射不平衡敏感度相关的指标。这为设计动态表面的目标设定提供了更贴合实际居住体验的参照。 --- 第二部分：自适应材料与结构创新：热能控制的物质基础本部分是本书的核心技术驱动力，专注于那些能够在不消耗额外外部能源的情况下，自身发生物理或化学变化的材料系统。 4. 相变材料（PCMs）在建筑热缓冲中的应用升级虽然PCMs已非新鲜事物，但本章将聚焦于高稳定性、高潜热密度、低过冷现象的新型微胶囊化和层压式PCM系统的研究进展。特别关注如何将PCM集成到建筑表层的不同深度和密度中，以优化其触发（熔化/凝固）时间，使其与日照峰值和夜间辐射冷却周期精确匹配。 5. 智能热致变色与电致变色系统这部分深入探讨材料的光学属性（反射率、发射率）如何通过外部刺激（温度、电压）进行可逆调控。热致变色材料：分析其分子或晶体结构转变机制，以及如何设计具有特定触发温度的涂层，以在炎热或寒冷季节实现对太阳得热的主动开关控制。电致变色材料：侧重于低功耗或零功耗保持模式的电化学电池设计，以及如何将其集成到玻璃幕墙或金属覆层中，实现对光通量和辐射热流的精确电子控制。 6. 动态结构与气动效应：微气候的表面干预本章关注通过改变表面几何形态来影响对流换热。我们将分析：可展开/折叠的遮阳板系统：优化其几何参数和驱动机制，以最大化阴影覆盖率和最小化结构对风载荷的影响。通风表皮的压力与流动控制：研究具有可调节开口的百叶系统，如何利用建筑表面与周围气流的相互作用，实现对附面层热边界条件的积极调控。 --- 第三部分：主动式热管理策略：耦合与集成本部分将动态表面系统与建筑系统进行集成，实现更高效的能源管理。 7. 辐射冷却技术的应用潜力与局限专注于被动辐射冷却（PRC）材料和系统。探讨如何设计具有高太阳光反射率和高红外（8-13微米）大气透明窗口发射率的表面。本章将详细分析这些技术在不同湿度和云量条件下的性能衰减，并提出如何通过集成水分管理层来维持其高效散热能力。 8. 耦合热电效应（Seebeck/Peltier）的表面能量回收探讨将热电模块（TEG）集成到建筑外表面，用于回收或转移热梯度能量。这不仅包括从温差中发电的潜力，更重要的是，如何利用Peltier效应进行局部的、精确的热泵送，以辅助或替代传统的机械制冷/制热系统。 9. 传感器、控制算法与系统集成：实现真正的“智能”表面动态表面的价值在于其“智能”反应能力。本章详细讨论：多模态环境感知网络：集成光照传感器、温度/湿度阵列以及表面应变传感器的网络构建。预测性控制算法：如何利用短期天气预报数据和建筑内部负荷预测，提前优化表面状态（例如，在预期高温来临前预先冷却表面或改变其发射率）。能源管理平台集成：探讨将动态表面控制器无缝接入楼宇管理系统（BMS），实现能源消耗的整体优化，而非孤立的表面控制。 --- 第四部分：案例研究、生命周期评估与未来展望 10. 跨尺度集成案例分析本部分将展示已实施或处于高级设计阶段的复杂动态表面的真实案例，涵盖从单体建筑到区域能源网络的不同尺度。案例分析将侧重于其设计决策背后的热力学逻辑，以及实际运行中相对于传统建筑的性能提升数据。 11. 生命周期成本与环境影响评估对动态热表面进行经济和环境评估是实现其广泛应用的关键。我们将使用全生命周期评估（LCA）方法，对比动态系统的制造成本、维护复杂度与长期节能收益，确保其环境效益是可持续的，而非仅仅将能耗转移到材料生产阶段。 12. 结论与研究方向总结当前技术的成熟度，并展望未来十年建筑热管理领域可能出现的颠覆性创新，例如基于生物启发设计的自修复热表面、以及与建筑集成光伏（BIPV）系统的深度耦合策略。 --- 本书的目标读者是建筑师、结构工程师、暖通空调（HVAC）专家、材料科学家以及从事可持续建筑技术研究的高级学生。本书力求在理论深度和工程实践之间架起一座桥梁，为设计者提供一套超越传统范式的、实现环境性能卓越的建筑外围护系统所需的设计工具箱与理论支撑。

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建筑与人体皆为hydronic circulatory system.SANAA的Zollverein里表皮即结构即是themal strategy. Zumthor的Kunsthaus Bregenz有皮有骨, 最美妙的是insulation的位置, 剖面质量和energy radiation 1+1>2, 由此而来吊顶上面的空间就是这个领域的蚌中之珠啊

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